JP2008169653A - 透明板の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造でありながら、透明板の一方の駆動端および他方の駆動端で確実に動作を止めることができる透明板の駆動装置を提供する。
【解決手段】車体に設けられた透明板を駆動装置により昇降させる透明板の駆動装置であって、その駆動装置６が、駆動ギヤを有するモータユニット６ａと、そのモータユニットの駆動ギヤ６ｇと噛合し、透明板側に駆動ギヤの回転出力を伝達する従動ギヤ６ｆとを有し、その従動ギヤが、駆動ギヤと噛み合う歯が形成された噛合部６ｈと、その噛合部の両端部に形成され噛合部と噛み合う歯を有していない歯無部６ｉとを備えており、前記駆動ギヤが、一方の歯無し部にぶつかって回転が規制されることにより透明板の一方への駆動を規制し、他方の非噛合部にぶつかって回転が規制されることにより透明板の他方への駆動を規制するウインドレギュレータ１。
【選択図】図１

Description

本発明は透明板の駆動装置に関する。さらに詳しくは、自動二輪車（スクータを含む）、自動車、小型船舶、スノーモービルなどの乗物のウインドガラス、ウインドシールドあるいはウインドスクリーンを昇降あるいは水平ないし傾斜方向に駆動させる透明板の駆動装置に関する。

特開２００２−１６６８６９号公報

図示していないが、特許文献１には、ガラスの上下端をマイクロスイッチで検出し、自動二輪車のメインスイッチのオン・オフによりガラスを所定の位置に自動的に昇降させるものが開示されている。

特許文献１のように、ガラスの昇降端をマイクロスイッチ(リミットスイッチ)により検出しようとすると、リミットスイッチも含め電気的な制御手段などの部品点数が増える。そのため、コストも上昇するし、製造工程も煩雑になる。

そこで、本発明は簡易な構造でありながら、透明板の一方への駆動端および他方への駆動端で確実に動作を止めることができる透明板の駆動装置を提供することを課題とする。

本発明の透明板の駆動装置（請求項１）は車体に設けられた透明板を往復駆動させる透明板の駆動装置であって、駆動ギヤを有するモータユニットと、そのモータユニットの駆動ギヤと噛合し、透明板側に駆動ギヤの回転出力を伝達する従動ギヤとを有し、その従動ギヤが、駆動ギヤと噛み合う歯が形成された噛合部と、その噛合部の両端部に形成され噛合部と噛み合う歯を有していない歯無し部とを備えており、前記駆動ギヤが、一方の歯無し部にぶつかって回転が規制されることにより透明板の一方の移動を規制し、他方の歯無し部にぶつかって回転が規制されることにより透明板の他方への移動を規制することを特徴としている。

このような透明板の駆動装置は、前記従動ギヤにより回転するドラムと、そのドラムに巻取りあるいは送り出される、透明板の一方への駆動用および他方への駆動用のインナーケーブルとをさらに備えているもの（請求項２）が好ましい。

本発明の透明板の駆動装置（請求項１）は、従動ギヤに歯無し部を設けることにより、透明板の移動端の位置を感知するリミットスイッチなどのセンサーを必要としない。そのため、組立も容易であり、部品数あるいは部品のコストを低減できる。また、センサーに頼らずに、直接に駆動ギヤからの回転の伝達を切断することができるので動作が確実である。さらに、モータユニットの駆動力を直接にロックするため、従動ギヤ以降の力を伝達する部分に大きな荷重がかからない。そのため、耐久性が高い。そして、部品の安全率を過度に見積もる必要がなく、コストの低減になる。

このような透明板の駆動装置が、前記従動ギヤにより回転するドラムと、そのドラムに巻取りあるいは送り出される、透明板の一方への駆動用および他方への駆動用のインナーケーブルとをさらに備えている場合（請求項２）は、従動ギヤ以降の力の伝達部分であるドラム、インナーケーブルに大きな荷重がかからないので、装置の耐久性が高い。

つぎに図面を参照しながら本発明の透明板の駆動装置をウインドレギュレータのケーブル駆動装置に適用した実施の形態を説明する。図１ａは本発明の透明板の駆動装置における透明板の上昇端での駆動ギヤと従動ギヤとの噛み合い状態を示す斜面図、図１ｂは透明板の下降端でのギヤと出力軸噛み合い状態を示す斜面図、図２は透明板の駆動装置の一実施形態を示す正面図、図３は図２のＩ−Ｉ線部分断面分解図、図４は図２のＩＩ−ＩＩ線部分断面分解図、図５ａはプーリの一実施形態を示す断面図、図５ｂはプーリの他の実施形態を示す分解断面図である。

図２に本発明の透明板の駆動装置をウインドレギュレータに適用した場合の実施の形態を示す。そのウインドレギュレータ１は、上下に配置されるケーブルガイド２と、それら上下のケーブルガイド２の間にそれぞれ配索されるインナーケーブルＰと、そのインナーケーブルＰに係止されると共に、透明板（ウインドガラス）Ｗを支持するキャリアプレート４と、そのキャリアプレート４をガイドするガイドレール３と、前記インナーケーブルＰを駆動するケーブル駆動装置６とからなる。そして、前記インナーケーブルＰはアウターケーシングＤにより案内されており、その端部はケーブルガイド２に固定あるいは係止されている。

図３に示すケーブル駆動装置６は、モータベース５を中央に配置して、その上下の面にそれぞれドラム６ｂとモータユニット６ａなどの部材が置かれる。前記モータベース５は、中央の平坦部５ａと、その平坦部５ａの両側の下方に向けて延びる脚部５ｂとを備えている。その平坦部５ａには、開口部５ｃが形成されている。平坦部５ａの上面側には、円形状の窪んだ部分５ｄが形成されている。前記脚部５ｂはドアのインナーパネルなどへの取付部である。このモータベース５は後述するドラムハウジング（６ｃ）と一体に形成してもよい。その場合には、摺動性の高いポリオキシメチレン（ＰＯＭ）のような合成樹脂を用いることができ、特に６ナイロンを用いるのが好ましい。なお、前記モータベース５を用いず、車両のドアのインナーパネルなどのフレームをベース部材とすることもできる。

前記モータベース５の平坦部５ａの下面側には、モータユニット６ａが固定されている。そのモータユニット６ａは減速機を備えている。一方、モータベース５の上面側には窪んだ部分５ｄを覆うようにドラム６ｂを収納するドラムハウジング６ｃが配置されている。そのドラム６ｂはドラムシャフト６ｅにより枢支されている。そのドラムシャフト６ｅは、上端をドラムハジング６ｃの内上面のハウジングの固定部６ｊに固定し、下端をモータベース５の窪んだ部分５ｄの上面のベースの固定部６ｋに固定している。前記ハウジングの固定部６ｊは上方に開口しており、ドラムシャフト６ｅの上端が突出する。その突出した部分は、止め具６ｍにより係止され、ドラムハウジング６ｃと一体に固定される。また、そのドラムシャフト６ｅの下端付近には、従動ギヤ６ｆが係止されている。その従動ギヤ６ｆとベースの窪んだ部分５ｄの上面との間には従動ギヤ６ｆとの摺動性を高めるためのスペーサ６ｄが配置されている。また、前記ドラム６ｂは従動ギヤ６ｆと連結されており、従動ギヤ６ｆが回転するとドラム６ｂも共に回転する。前記モータユニット６ａは、ドラムベース５の下面側の開口部５ｃより先端に出力軸を延ばしており、その出力軸の先端近辺に前記従動ギヤ６ｆと噛み合う駆動ギヤ６ｇが固定されている。駆動ギヤ６ｇは出力軸と一体に形成してもよい。そして、その上方に延びた出力軸の上端部は、ドラムハウジング６ｃに形成された枢支部６ｎにより枢支される。なお、前記スペーサ６ｄは摺動性の高いポリオキシメチレン（ＰＯＭ）のような合成樹脂を用いることができ、特に６ナイロンを用いるのが好ましい。

図１には、前記従動ギヤ６ｆと駆動ギヤ６ｇの噛み合い状態を示す。前記従動ギヤ６ｆは、駆動ギヤ６ｇの歯と噛み合うギヤ歯を有する噛合部６ｈと、その噛合部６ｈが形成されていない歯無部６ｉとからなる。そのため、駆動ギヤ６ｇが、噛合部６ｈの端部まで回転すると、歯無部６ｉにぶつかりそれ以上回転することができない。すなわち、駆動ギヤ６ｇは従動ギヤ６ｆを正逆方向のどちらかに所定量回転させると、それ以上回転ができなくなる。そうすると、ドラム６ｂはそれ以上インナーケーブルＰを巻き取ることができなくなり、ウインドガラスＷの一方あるいは他方への駆動（昇降）も停止する。また、モータユニット６ａの回転力は減速機により減速されて出力軸に伝達される。

図２に戻って、前記インナーケーブルＰは、金属素線を複数本撚り合わせた従来公知のものである。そのインナーケーブルのキャリアプレート側の端部には、円柱状のケーブルエンド７が結合されている。そのケーブルエンド７は鋳型により金属を流しこんで形成したり、あるいはカシメにより固着することにより結合される。

前記ガイドレール３、３はウインドガラスＷを両脇から支えることができるように平行に配置されている。そのガイドレール３の上端部には、ケーブルガイド（プーリ）２が回転自在に取り付けられる。図４に示すように、ガイドレール３は、鍔部３ａと、その鍔部３ａの側縁から垂直に延びる立ち壁３ｂとその立ち壁３ｂの上端から垂直に鍔部３ａと反対方向に延びるガイド部３ｃとからなる略Ｚ字状の断面形状を呈する長尺の部材である。その材質はＳＧＣＣ、ＳＰＣＣまたは、それらを塗装した金属板が用いられる。ガイドレール３の加工にはプレス加工あるいはロールフォーミング加工により行うのが好ましく、それによりガイドレール３を効率よく製造することができる。なお、ウインドガラスＷおよびサッシがドアの形状に沿うように外側に向かって湾曲している場合には、ガイドレール３も同様に湾曲した形状に成形される。

前記キャリアプレート４は、ガイドレール３のガイド部３ｃの上面に配置され、ウインドガラスＷの支持部を有する上面４ａと、その上面４ａの一端から立ち壁３ｂと同じ方向に平行に延びる垂壁４ｂと、その垂壁４ｂから垂直に前記上面４ａと向かい合うように延びる押え部４ｃと、前記上面４ａの他端から立ち壁３ｂに沿って下方に延びる支持部４ｄとからなる。前記上面４ａ、垂壁４ｂおよび押え部４ｃはガイド部３ｃの上下の面を挟むことができる断面コ字状を形成している。また、上面４ａおよび支持部４ｄは、押え部４ｃから立ち壁３ｂにわたる範囲を囲む断面Ｌ字状を形成しており、これらコ字状およびＬ字状の部分とでガイドレール３を確実に保持している。なお、前記ガイドレール３の断面形状はキャリアプレート４の上下のスライドを案内するものなら種々の形状のものを用いることができる。また、キャリアプレート４には箱状の係止部４ｅが形成されている。その係止部４ｅの上下方向の壁には、スリットが形成されており、そのスリットにインナーケーブルＰが通され、ケーブルエンド７の部分を前記壁に係止する。なお、キャリアプレート４の材質はガイドレール４との摺動性を高めるためポリオキシメチレン（ＰＯＭ）が好ましい。

前記ガイドレール３、３の下端に配置された第１スライド２ｃおよび第２スライド２ｄは、所定の方向にケーブルを方向転換できる円弧状に湾曲した部材である。その湾曲した部材の外周部分には、インナーケーブルＰの方向転換する方向に沿った外周壁を備えており、その湾曲した外周壁には、インナーケーブルＰを摺動させるための摺動溝が形成されている。そして、インナーケーブルＰは、その摺動溝内を摺動して方向転換される。なお、そのスライド２ｃ、２ｄの材質には摺動性の高いＰＯＭが用いられる。

ここから、図２に示すウインドレギュレータ１の詳細を説明する。前記ウインドレギュレータ１には、左右に平行に２本のガイドレール３、３が配置されている。それらガイドレール３、３の上下端には、略平行四辺形の頂点に相当する位置に４つのケーブルガイド２、２、２、２が設けられている。それらケーブルガイド２は、それぞれ右方のガイドレール３の上端の第１プーリ２ａと、その第１プーリ２ａの左隣（左方のガイドレール３の上端）に配置される第２プーリ２ｂと、その第２プーリ２ｂの下方（左方のガイドレール３の下端）に配置される第１スライド２ｃと、前記第１プーリ２ａの下方（右方のガイドレール３の下端）に配置される第２スライド２ｄである。なお、インナーケーブルＰに加わる荷重が大きい場合には、第２スライド２ｄに代えてプーリを用いることができる。さらに、第１スライド２ｃにもプーリを用いることができる。

図５ａに前記プーリ２ａ、２ｂの詳細を示す。図５ａに示すプーリ２ａ、２ｂは軸心の一端がプーリの上面に係止されており、他端が下方に延びている。左右のガイドレール３、３とプーリ２ａ、２ｂの摺動が良好な場合は、前記延びている軸心の端部をガイドレール３に差込んで突出させる。そして、ガイドレール３の反対側の面から前記突出した部分をカシメて固定する。また、図５ｂに示すように、ガイドレール３との間にスペーサ部材８ａを介して、シャフト部材８ｂにより枢支することもできる。この場合には、スペーサ部材８ａによりプーリ２ａ、２ｂの摺動を良好にすることができる。なお、前記スペーサ部材８ｂの材質は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）を用いるのが好ましい。

前記インナーケーブルＰは、右方のキャリアプレート４のケーブル係止部に一端を係止し、他端を上方に延ばし、第１プーリ２ａで斜め下方に方向転換され、第１スライド２ｃに向かって延びる第１インナーケーブルＰ１と、前記右方のキャリアプレート４に一端を係止し、下方に延び、他端を第２スライド２ｄにより斜め上方に方向転換され、続く第２プーリ２ｂを介して下方に方向転換されて、左方のキャリアプレート４の上部に係止される第２インナーケーブルＰ２と、前記左方のキャリアプレート４の下部に一端を係止し、下方に延び、他端が第１スライド２ｃに通されて上方に方向転換され、第１プーリ２ａに向かって延びる第３インナーケーブルＰ３とからなる。

そして、前記第１および第３インナーケーブルＰ１、Ｐ３のキャリアプレートに係止されていない側のそれぞれの他端は、ケーブル駆動装置６のドラムに係止されている。そのドラムは、それら第１あるいは第３インナーケーブルＰ１、Ｐ３のうち、一方を巻き取り、他方を送り出すことにより、キャリアプレート４、５を昇降させる。

図１ａに戻って、このように構成されるウインドレギュレータ１は、図１ａの状態では、ギヤ６ｆはＲ方向の回転端にあり、この位置をウインドガラス（ウインドスクリーン）Ｗ（図２参照）の上昇の上端位置に対応させている。一方、図１ｂはギヤ６ｆのＬ方向の回転端であり、この位置をウインドスクリーン１の下降の下端位置に対応させている。このようにギヤ６ｆに歯無部６ｉを設けることにより、ウインドスクリーン１の上下端の位置を感知するリミットスイッチなどのセンサーを必要としない。そのため、組立も容易であり、部品数あるいは部品のコストを低減できる。また、センサーに頼らずに、直接に出力軸６ｇからの回転の伝達を切断することができるので動作が確実である。さらに、モータユニット６ａの駆動力を直にロックするため、ギヤ６ｆ以降の力伝達部である、ドラム６ｂ、インナーケーブルＰ、ケーブルガイド２およびキャリアプレート４に大きな荷重がかからない。そのため、耐久性が高い。そして、前記部材に大きな荷重がかからないので、安全率を過度に見積もる必要がなく、コストの低減になる。また、前記モータユニットを停止させる手段として、例えば、モータユニット３ａに発生する過電流を検出し、それによりモータユニット６ａを停止させてもよい。すなわち、ギヤの歯無部６ｉにぶつかって出力軸６ｇの回転が止められると、モータユニット６ａには過電流が発生する。その過電流の所定の値をしきい値とし、そのしきい値以上の値を信号としてモータユニット６ａを停止させてもよい。

また、本発明の透明板の駆動装置は、自動二輪車（スクータを含む）、自動車、小型船舶、スノーモービルなどの乗物のウインドガラス、ウインドシールドあるいはウインドスクリーンを昇降させるために使用することができる。さらに、車両のドアや天窓を開閉するのに用いることもできる。なお、前記ウインドガラス、ウインドシールド、ウインドスクリーンあるいは天窓の材質としては、ガラスの他に合成樹脂の透明板あるいはパネルを用いることができる。さらに、横開きの窓やスライドドアなどの透明あるいは不透明な板やパネルを水平方向や傾斜方向にスライド駆動する場合に使用することができる。前記実施形態ではインナーケーブルを介してウインドガラスなどを駆動しているが、ピニオンラックなど、回転をスライド動作に変換する他の機構を採用することもできる。

図１ａは本発明の透明板の駆動装置の透明板の上昇端での駆動ギヤと従動ギヤとの噛み合い状態を示す斜面図、図１ｂは透明板の下降端での駆動ギヤと従動ギヤとの噛み合い状態を示す斜面図である。 図２は本発明の透明板の駆動装置の一実施形態を示す正面図である。 図３は図２のＩ−Ｉ線部分断面分解図である。 図４は図２のＩＩ−ＩＩ線部分断面図である。 図５ａはプーリの一実施形態を示す断面図、図５ｂはプーリの他の実施形態を示す分解断面図である。

符号の説明

１ ウインドレギュレータ（透明板の駆動装置）
２ ケーブルガイド
２ａ 第１プーリ
２ｂ 第２プーリ
２ｃ 第１スライド
２ｄ 第２スライド
３ ガイドレール
３ａ 鍔部
３ｂ 立ち壁
３ｃ ガイド部
４ キャリアプレート
４ａ 上面
４ｂ 垂壁
４ｃ 押え部
４ｄ 支持部
４ｅ 係止部
５ モータベース
５ａ 平坦部
５ｂ 脚部
５ｃ 開口部
５ｄ 窪んだ部分
６ ケーブル駆動装置
６ａ モータユニット
６ｂ ドラム
６ｃ ドラムハウジング
６ｄ スペーサ
６ｅ ドラムシャフト
６ｆ 従動ギヤ
６ｇ 駆動ギヤ（出力軸）
６ｈ 噛合部
６ｉ 歯無し部
６ｊ ハウジングの固定部
６ｋ ベースの固定部
６ｍ 止め具
６ｎ 出力軸の枢支部
７ ケーブルエンド
８ａ スペーサ部材
８ｂ シャフト部材
Ｐ インナーケーブル
Ｐ１ 第１インナーケーブル
Ｐ２ 第２インナーケーブル
Ｐ３ 第３インナーケーブル
Ｗ ウインドガラス（透明板）

Claims (2)

1. 車体に設けられた透明板を往復駆動させる透明板の駆動装置であって、
   駆動ギヤを有するモータユニットと、
   そのモータユニットによって回転する駆動ギヤと噛合し、透明板側に駆動ギヤの回転出力を伝達する従動ギヤとを有し、
   その従動ギヤが、駆動ギヤと噛み合う歯が形成された噛合部と、その噛合部の両端部に形成され噛合部と噛み合う歯を有していない歯無し部とを備えており、
   前記駆動ギヤが、一方の歯無し部にぶつかって回転が規制されることにより透明板の一方への駆動を規制し、他方の非噛合部にぶつかって回転が規制されることにより透明板の他方への駆動を規制する透明板の駆動装置。
2. 前記従動ギヤにより回転するドラムと、
   そのドラムに巻取りあるいは送り出される、透明板の一方への駆動用および他方への駆動用のインナーケーブルとをさらに備えている請求項１記載の透明板の駆動装置。